CN103101625B - 一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置 - Google Patents
一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置，包括驻室模块、喷管组件和共鸣腔组件；驻室模块的底壁上有进气孔，驻室模块内有方腔式的稳压室，驻室模块内位于稳压室的后部有向内凹的平台，在该平台上固定设置有喷管组件和共鸣腔组件，共鸣腔组件上的多个共鸣管与喷管组件上的多个喷管分别相对应，每个喷管与对应的共鸣管在同一轴线上；喷管组件与共鸣腔组件之间的间距为X=4-12mm。本发明的优点在于：1、激励器与飞行器表面齐平安装，不破坏飞行器光滑气动外形，从而不产生附加阻力；2、激励器没有活动部件；3、激励器在飞行马赫数Ma>1后仍然具有较好的控制效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种噪声抑制装置，具体是一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置。本发明与飞行器开启武器舱的气动噪声水平降低有关，通过该激励器，向开启的武器舱引入高频脉冲射流，对剪切层施加激励，降低开启武器舱的高强度气动噪声。
背景技术
军用飞机通常要在飞行过程中投放/发射武器。现代军用战斗机一般将武器挂载在一个或多个武器舱内部。武器舱通常包含一对舱门，只在投放/发射武器时打开，在其余飞行时间内，武器舱舱门处于关闭状态，以保持飞行器光滑气动型面，提高飞行器飞行性能，如机动性、隐身性能、低阻性能等。
在飞行状态，当武器舱开启后，在武器舱内部低速气流与武器舱外部高速气流之间，形成一薄层流体，称为自由剪切层。自由剪切层是不稳定的，在其内部形成大量的涡团结构。剪切层内部涡团结构在随剪切层跨过武器舱腔口后，与武器舱后壁相撞，形成高强度的空腔共振，从而在武器舱内部形成高强度的气动噪声，此高强度的气动噪声对飞行器、武器舱及武器结构，武器舱内电子设备均有破坏作用。
目前，用于武器舱噪声控制的激励器为前缘扰流片（Spoiler）。前缘扰流片是一种伸出的流动控制装置，其表面高于武器舱腔口。前缘布置扰流装置的流动控制方法的存在其明显的技术缺陷：
1、由于破坏了飞行器光滑的气动外形，产生附加阻力；
2、扰流片需要在武器舱打开后伸出武器舱，需要复杂的驱动系统，并增加结构重量；
3、当飞行马赫数Ma>1后，控制效果急剧下降，甚至失效。
发明内容
本发明的目的，是提供一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置，能降低开启武器舱的高强度气动噪声。
采用的技术方案是：
一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置，包括高频脉冲射流激励器；
所述高频脉冲射流激励器，包括驻室模块、喷管组件和共鸣腔组件；
驻室模块的底壁上有进气孔，驻室模块内有方腔式的稳压室，驻室模块内位于稳压室的后部有向内凹的平台，在该平台的左侧和右侧分别对称固定设置有喷管组件定位销和共鸣腔组件定位销；在驻室模块左侧壁的上端面上的后部一体连接有左左连板，在驻室模块右侧壁的上端面上的后部一体连接有右连板；
喷管组件包括多个沿纵向等间距开设的喷管（收缩喷管或先收缩再扩张喷管），喷管组件的左侧和右侧分别对称开设有喷管组件定位销卡槽，喷管组件设置于驻室模块后部平台上，驻室模块平台上对称设置的二个喷管组件定位销分别插入喷管组件左侧和右侧开设的喷管组件定位销卡槽内，使喷管组件定位；
共鸣腔组件由多个等直径共鸣管组成，共鸣管直径与喷管组件喷管出口直径相同，共鸣管的数目与喷管组件上的喷管数目相同，且位置相对应；共鸣腔组件设置在驻室模块平台上，平台上对称设置的二个共鸣腔组件定位销分别插入共鸣腔组件左侧和右侧开设的共鸣腔组件定位销卡槽内，使共鸣腔组件定位；共鸣腔组件位于喷管组件的后方，共鸣腔组件上的多个共鸣管与喷管组件上的多个喷管分别相对应，每个喷管与对应的共鸣管在同一轴线上；喷管组件与共鸣腔组件之间的间距为X=4-12mm；
在喷管组件的上端面和驻室模块稳压室的上端面的周边分别固定有密封圈，构成闭环式密封结构，盖板固定在驻室模块的上端面上，盖板的前端抵顶在左连板和右连板上，达到密封固定连接，所述盖板为武器舱上的盖板。
驻室模块底壁上的进气孔与供气管路连接，高压气体通过供气管路进入激励器驻室（稳压室），形成均匀高压气体。高压气体通过喷管以一定的射流速度喷射进入末端封闭的共鸣腔组件共鸣管，共鸣管发生亥姆霍兹共鸣现象，形成一定频率及强度的振荡气流，由射流喷管与共鸣腔之间开口端喷射入待控制流场中，对流场施加高频脉冲射流激励，从而抑制和降低开启武器舱门时产生的高强度气动噪声。
本发明的优点在于：
1、激励器与飞行器表面齐平安装，不破坏飞行器光滑气动外形，从而不产生附加阻力；
2、激励器没有活动部件；
3、激励器在飞行马赫数Ma>1后仍然具有较好的控制效果。
附图说明
图1是本发明的一种实施例结构示意图。
图2是图1的分解示意图。
图3是高频脉冲气流形成过程示意图。
图4是本发明在飞机武器舱上应用示意图。
图中标号20为高频脉冲气体、21为共鸣气流、22为入射气流、23为压缩气体。
具体实施方式
一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置，包括高频脉冲射流激励器1；
高频脉冲射流激励器1，包括驻室模块2、喷管组件3和共鸣腔组件4；
驻室模块2的底壁上有进气孔5，驻室模块2内有方腔式稳压室6，驻室模块2内位于稳压室6的后部有内凹的平台7，该平台7上的左侧和右侧分别对称固定有喷管组件定位销9和共鸣腔组件定位销8；在驻室模块2的左侧壁10上端面的后部固定有左连板11，在驻室模块2的右侧壁12的上端面的后部固定有右连板13；
喷管组件3纵向开设有5个喷管15，喷管组件3的左侧和右侧分别对称开设有喷管组件定位销卡槽16，喷管组件3设置在平台7上；平台7上对称设置的二个喷管组件定位销9分别插入喷管组件3左侧和右侧开设的喷管组件定位销卡槽16内，使喷管组件3定位；
共鸣腔组件4纵向固定有5个共鸣管14，共鸣腔组件4左侧和右侧分别对称开设有共鸣腔组件定位销卡槽17；共鸣腔组件4设置在平台7上，平台7上对称设置的二个共鸣腔组件定位销8分别插入共鸣腔组件4左侧和右侧开设的共鸣腔组件定位销卡槽17内，使共鸣腔组件4定位；喷管组件3位于共鸣腔组件4的前方，喷管组件3与共鸣腔组件4之间的间距为4.5、5、6、8或12mm，共鸣腔组件4上的5个共鸣管14分别与喷管组件3 上的5个喷管15对应，且每一个喷管15与对应的共鸣管14在同一轴线上；在喷管组件3的上端面和驻室模块2的稳压室6的上端口处周边固定有密封圈，构成闭环式密封结构；使用时武器舱19上的盖板18固定在驻室模块2的上端面上，盖板18的前端抵顶在左连板11和右连板13上。
Claims (2)
1.一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置，包括高频脉冲射流激励器；其特征在于：
所述高频脉冲射流激励器，包括驻室模块、喷管组件和共鸣腔组件；
驻室模块的底壁上有进气孔，驻室模块内有方腔式的稳压室，驻室模块内位于稳压室的后部有向内凹的平台，在该平台的左侧和右侧分别对称固定设置有喷管组件定位销和共鸣腔组件定位销；在驻室模块左侧壁的上端面上的后部一体连接有左连板，在驻室模块右侧壁的上端面上的后部一体连接有右连板；
喷管组件包括多个沿纵向等间距开设的喷管，喷管组件的左侧和右侧分别对称开设有喷管组件定位销卡槽，喷管组件设置于驻室模块后部平台上，驻室模块平台上对称设置的二个喷管组件定位销分别插入喷管组件左侧和右侧开设的喷管组件定位销卡槽内，使喷管组件定位；
共鸣腔组件由多个等直径共鸣管组成，共鸣管直径与喷管组件的喷管出口直径相同，共鸣管的数目与喷管组件上的喷管数目相同，且位置相对应；共鸣腔组件设置在驻室模块的平台上，平台上对称设置的二个共鸣腔组件定位销分别插入共鸣腔组件左侧和右侧开设的共鸣腔组件定位销卡槽内，使共鸣腔组件定位；共鸣腔组件位于喷管组件的后方，共鸣腔组件上的多个共鸣管与喷管组件上的多个喷管分别相对应，每个喷管与对应的共鸣管在同一轴线上；喷管组件与共鸣腔组件之间的间距为X＝4-12mm。
2.根据权利要求1所述的一种高频脉冲射流武器舱噪声抑制装置，其特征在于：在所述的喷管组件的上端面和驻室模块稳压室的上端面的周边分别固定有密封圈。
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